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[Interview] Le site forestier Barbeau : premier site forestier français à recevoir sa labellisation ICOS Classe 1

[Interview] Le site forestier Barbeau : premier site forestier français à recevoir sa labellisation ICOS Classe 1

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Le site forestier de Barbeau est une plateforme de recherche située dans la forêt domaniale de Barbeau, située en Seine-et-Marne. Depuis 2003, son fonctionnement est assuré par l’équipe d’Ecophysiologie végétale du laboratoire d’Ecologie systématique et évolution (ESE - CNRS/Paris-Saclay/AgroParisTech). Les instruments de cette station fonctionnent en continu pour produire de très nombreuses données, contribuant au réseau européen Integrated Carbon Observation System (ICOS). En décembre 2019, ce site a obtenu la labellisation de site classe 1. Daniel Berveiller, directeur technique de la station, nous parle en détail de cette labellisation.

Quel type de données sont récoltées sur le site de Barbeau ?

Les flux de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau sont les principales variables mesurées en continu. De très nombreuses mesures micro-météorologiques et écosystémiques sont également effectuées sur le site 7j/7. Par exemple, des variables météo sont mesurées au-dessus de la canopée mais aussi le long d’un profil vertical dans la canopée. Toutes ces mesures sont ensuite utilisées pour calculer les bilans de matière, d’énergie de la forêt, et de caractériser leur variabilité à différentes échelles de temps. C’est pourquoi il est très important que ces données soient mesurées en continu, car moins il y a de trous dans les données, meilleure sera l’estimation des flux, et meilleures seront les validations de modèles qui les prennent pour base. La station est notamment équipée d’un système de sécurisation de l’électricité sur le site, pour que les instruments continuent de fonctionner en cas de coupure.
Par ailleurs, les données que nous produisons sont Fair : Faciles à trouver, Accessibles, Interopérables, et Réutilisables, ce qui leur permettent d’être utilisées par de très nombreux chercheurs. Grâce aux méta données, ils peuvent savoir par quel capteur la donnée a été obtenue, à quelle hauteur ou profondeur, à quel endroit et à quel moment. Cette caractéristique de plus en plus demandée permet aux chercheurs de savoir s’ils peuvent l’utiliser dans leur protocole.

Une grosse partie des mesures s’effectuent au dessus de la canopée sur un pylône qu’il faut escalader régulièrement pour réaliser la maintenance des instruments. ©Punkka K., ICOS-RI

Quel est l’objectif du réseau ICOS, qu’est-ce qui a poussé à sa création ?

A l’origine, une technologie a été développée dans les années 50, appelée Eddy Covariance qui permettait de mesurer les flux au sein d’écosystèmes sur de très grandes surfaces. Ce n’est que dans les années 80 puis 90, avec le développement de nouveaux instruments, que cette technique a permis de mesurer les flux progressivement à plus haute fréquence, et intégrés sur des pas de temps de plus en plus long. Dans les années 2000-2005, les financements ont abondé en Europe dans la création de sites utilisant cette technologie, que ce soit pour étudier des forêts, des cultures ou des prairies. Depuis, les données récoltées par quelques 700 sites à travers le monde sont répertoriées sur la base de donnée FluxNet. Mais les chercheurs et les modélisateurs ont observé que l’hétérogénéité des protocoles, des instruments et des données de chaque site rendait difficile la création d’une base de donnée entièrement fiable. Les laboratoires qui cherchent à créer des modèles de surface très précis et fiables, comme le LSCE [1], se sont rendu compte des incertitudes que toutes ces disparités généraient. Il y avait une réelle nécessité de standardiser les mesures, et c’est de ce besoin qu’est née l’infrastructure ICOS. Depuis 2010, elle permet de fédérer l’ensemble des stations d’Europe en créant des protocoles faisant fonctionner tous ses sites de la même manière.


Ces instruments sont situés au dessus de la canopée, à 36 mètres de hauteur. Ils mesurent des rayonnements qui nous viennent du soleil et aussi ceux qui sont réfléchis par la forêt. Ainsi, nous pouvons connaitre la quantité exacte d’énergie qui est absorbée par la végétation. ©Berveiller D., CNRS

Qu’est-ce que la labellisation classe 1 de l’ICOS implique pour la station ?

Le site de Barbeau n’est pas isolé ou unique, il existe de nombreux sites similaires au sein du réseau ICOS, qui se distinguent en trois catégories : les classes 1, 2 et les sites associés. Plus un site sera proche de la classe 1, plus la variété des données qu’il produit et leur rigueur seront importantes. La labellisation classe 1 demande un plus grand nombre de variables à mesurer que pour les classes 2 et largement plus que pour les sites associés. La durée de l’engagement change également. Les sites associés s’engagent sur un an, au bout duquel ils peuvent interrompre leur participation. Les sites de classe 1 et 2 sont engagés sur une période de 20 ans à partir de 2016. Cet engagement se perçoit tant au niveau humain que financier. Le maintien d’un site engage l’institution qui est en charge du laboratoire. En tant que laboratoire CNRS, le site barbeau reçoit un financement annuel ainsi que des moyens humains nécessaires à son fonctionnement en continu. Notre demande de labellisation a été validé, ce qui nous a valu de devenir le premier site français à obtenir la labellisation classe 1.


Panorama de la canopée observée au printemps depuis le haut du pylône de 35 mètres de hauteur. On observe la variabilité de déploiement des feuilles chez les deux espèces majoritaires qui constituent le forêt, le chêne et le charme. ©Berveiller D., CNRS

©Photo de présentation de l’article : Punkka K., ICOS-RI


[1Laboratoire des sciences du climat (LSCE – CNRS/Université Versailles Saint-Quentin/CEA)